SE446794B - I en metallkapsling anordnad, sf?716-gasisolerad vridfranskiljare - Google Patents

Description

446* 794 2 Medan de s k skjutfrånskiljarna i radiell led endast kräver relativt ringa utrymme, behöver vridfrânskiljarna på grund av armarnas vridrörelse, vinkelrätt mot vridfrânskiljarens längdaxel,'relativt stort utrymme. Av detta skäl har i de flesta framställda kopplingsanläggningar vridfrânskiljare en- dast sällan inbyggts, trots att en vridfrânskiljare på grund av den enkla drivanordningen och på grund av den enkla kraft- överföringen från drivanordningen till vridarmen är enklare än skjutfrånskiljare, emedan vid den sistnämnda en vridrörelse _hos drivanordningen (oftast vinkelrät mot frånskiljarens längdaxel) måste omvandlas i en i längdaxelns riktning för- löpande skjutrörelse. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma.en vridfrån- skiljare, särskilt för en trefasig kapsling, vilken jämfört med den tidigare kända vridfrânskiljaren (se DE-AS 2 101 402) är väsentligt förminskad i sina radiella dimensioner.

Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen genom att de första och andra fasta kontakterna för de enskilda faserna ligger på vardera en parallellt med drivaxeln förlöpande linje samt att kniven upp- visar tvâ armar, som är anordnade utanför drivaxelns mittlinje.

Därvid kan såsom stödisolatorer lämpligen skottisolatorer vara inrättade, genom vilka mellanstyckena griper gastätt, så att en gastät skottavdelning uppnås. ' När frânskiljaren enligt uppfinningen skall användas vid trefasiga kapslade kopplingsanläggningar, när alltså fasled- arna hos de till- och frânledande ledningsparterna är anord- nade på en liksikig eller likbent triangel, varvid två ledare är anordnade i ett plan och den tredje lodrätt ovanför detta plan, kommer företrädesvis tvâ fasta kontakter att ligga i samma plan som de båda i ett plan belägna ledarna, varvid den ytterligare fasta kontakten, som står i förbindelse med den ovanför planet belägna ledaren, medelst en närmelsevis L-formig eller S-formig_svagt krökt förbindningsdel är för- bunden med mellanstycket. Möjligheten finns även att utforma 446 794 de fasta kontakterna L-formigt. Därigenom ligger visserligen de tre fasta kontakterna i en linje men befinner sig i ett plan, som går ungefär genom frånskiljarens mittpunkt. Särskilt när de L-formiga fasta kontakterna är absolut symmetriskt ut- formade, ligger de fasta kontakterna exakt i en linje, som är belägen på frânskiljarens mittlinje.

Det är även möjligt att utforma kniven så att den såsom en dubbelhävarm uppvisar tvâ i en linje belägna armar, vilka lämpligtvis är exæm-.riskt anordnade :Jförhållanae till driv- axeln. Man kan även utforma varje kniv såsom en vinkelhäv- »süäg, varvid vinkeln mellan de båda armarna uppgår till cirka 1350 och ena armen av vinkelhävstången är längre än den andra.

På detta sätt uppnås, särskilt när frånskiljaren är svängd eller kopplad i ett jordningsläge, en minskning av ytterkon- turen eller ytterdiametern hos metallkapslingen. Anordningen av armarna i form av en vinkelhävstâng har vidare fördelen att området mellan de båda armarna kan vara utfyllt av ett cirkelsegmentformigt mellanelement, vars radie är lika med eller mindre än längden av den kortare hävstângen. I fallet med en urkoppling förblir då en del av detta mellanområde i eleküiskt ledande förbindelse med kontaktelementen eller kon- taktstyckena, med vilka den kortare armen står i förbindelse.

På detta sätt UHWÉS att varje frånskiljarkniv förblir vid den elektriska potential, vid vilken de närbelägna fasledarna be- finner sig, så att även en elektriskt fördelaktig utformning kan uppnås och en optimal jordning blir möjlig utan åtföljande kapacitiva läckströmmar.

Det är då ändamålsenligt att omge de fasta kontakterna, med vilka de enskilda frånskiljarknivarna fortfarande står i förbindelse, med en till frånskiljarknivarna anpassad avskärm- ning, varigenom en ännu gynnsammare fältfördelning uppnås.

För att undvika att vid en urkoppling drivaxeln, somfär ut-« formad såsom isoleringsstâng, vrids mot frånskiljarknivarna, ges drivaxeln en tvärsektion, som avviker från cirkelformen.

En dylik tvärsektion kan med fördel vara sexkantig. Frânskil- jarknivarna är då försedda med ett första därtill format 446 794 halvlager, vilket halvlager är täckt av en fästbygel, så att det därigenom bildade innerutrymmet är anpassat till drivaxelns ytterkontur. Därigenom uppnås en formenlig förbindelse mellan drivaxeln och frånskiljarkniven.

Ytterligare fördelaktiga utformningar av uppfinningen framgår av underkraven.

På grund av den speciella utformningen av kontaktknivarna, vilkas fria ändar förlöper i en trubbig vinkel mot varandra kan, såsom ovan nämnts, metallkapslingens radiella dimensioner minskas väsentligt. Särskilt vid trefasigt kapslade anlägg- ningar kan genom användning av kännetecknen enligt patent-v kraven 2 - 6 utrymmet minskas ytterligare, så att frånskilj- aren inpassas harmoniskt i den övriga, metallkapslade kopp- lingsanläggningen.

I anslutning till bifogade ritningar komer ett utföringsexem- pel av uppfinningen att närmare förklaras och beskrivas.

På ritningarna visar fig. l en vridfrånskiljare enligt upp- finningen i sektion och i inkopplingsläge, fig. 2 vridfrân- skiljaren enligt fig. l i frânskiljningsläge,ffl;_3 frånskil- jaren enligt fig. 1 och 2 i jordningsläge, fig. 4 en sidosek- tion av en av de fasta kontakterna, fig. 5 en bild uppifrån i pilens F riktning i fig. 4, fig. 6 en sidovy likartad med fig. 4 av den andra, fasta kontakten, fig, 7 en bild uppifrån i pilens G riktning på den fasta kontakten enligt fig. 6, och fig. 8 och 9 sektionsvyer av ett lagerställe för drivaxeln i metallkapslingsväggen.

Fig. l visar en sektion genom en trefasigt kapslad frånskil- jare enligt uppfinningen utmed dess längdaxel. Denna frân- skiljare betecknas i sin helhet med 10 och är infogad mellan flänsändarna 12 och 14 hos en trefasig metallkapslad, SF6- gasisolerad rörgasskena 16 resp 18 under mellankoppling av två skottisolatorer 20 och 22. Metallkapslingen 24 hos vrid- frånskiljaren har i sina båda ändar flänsar 26 och 28, vilka till sina dimensioner motsvarar flänsarna 12 och 14, så att 446 794 de båda skottisolatorerna 20 och 22, vilka vardera är omgivna av en distansring 30 och 32, är hopskruvbara med genom distans- ringen 30 resp 32 genomgripande skruvförbindelser 34 resp 36 mellan de motstående flänsarna 12, 26, 14, 28. Isolatorerna 20 och 22, vilka vardera visas genomskurna, tjänar till skottätning av utrymmet 38 resp utrymmet 40 i rörgasskenan 16 resp 18 från vridfrånskiljarens inre utrymme 42. För att skottätningen skall vara gastät, finns mellan de varandra berörande ytorna av skottisolatorn 20 resp 22 och flänsarna 12, 26 resp 14, 28 tätningar 44, så att inspänningsställena mellan de båda flänsarna l2 och 26 resp 14 och 28 icke kan låta någon gas uttränga.

De enskilda fasledarna (ej visade) hålls av skottisolatorerna 20 resp 22 i hål 52 resp 54 och står genom hålen 52 resp 54 via mellanstycken 55 resp 57 i förbindelse med fasta kone» taktstycken 48 resp 50 (första och andra fasta kontakter).

Av de fasta kontakterna 48 kommer först den att beskrivas som står i förbindelse med den övre fasledaren. Mellanstycket 55, vilket ansluter sig till den tillhörande fasledaren, fortsätter inuti skottutrymmet 42 i en förtjockning 56, till vilken åter en närmelsevis S-formig förlängning 62 ansluter sig. De båda yttre fasledarna är förbundna med varsitt ej vidare visat mellanstycke, vilket i det inre av utrymmet 42 likaledes övergår i en utvidgning, som har samma hänvisningssiffra 56 som utvidgningen vid den övre fasledaren, för att antyda en likformig utbildning. De nedre, första kontaktstyckena 90, 92 ligger i samma plan som sina fasledare och slutar därmed i- dessas plan. Den fasta kontakten 48 hos den övre fasledaren sträcker sig nedåt i planet för de nedre första kontakterna, så att alla ligger i ett plan. De första fasta kontakterna 48 och 49 är slitsade, såsom framgår av fig. 5. Både förläng- ningen av den övre fasta kontakten 48 och den andra fasta kontakten 90, 92 är omgivna av skärmplâtar 64, vilka vi kommer att närmare gå in på nedan. Utvidgningarna 56 tjänar likaledes till avskärmning och finns normalt alltid bredvid skottisolatorerna, för att där uppnå en gynnsam fältstyrkc- fördelning; De rörliga kontakterna hos vridfrånskiljaren bil- das av var sin frånskiljarkniv 66, som har i trubbig vinkel 446 794 _ 6 mot varandra förlöpande armar 68, 70, vilka med en cirkelseg- mentformig mellandel 72 är praktiskt förbundna med varandra.

Av de båda armarna står den ena, längre armen 68 i förbindel- se med den andra, fasta kontakten 50 (se nedan) i inkopplat tillstånd. Den andra armen 70 är utformad kortare och ingri- per i slitsar i de första fasta kontakterna. Varje frånskiljarkniv 66 har ett första halvlager 76, som är förbundet med ett an- dra halvlager 78, varvid innerkonturen hos de båda halvlagren 76 och 78 med varandra bildar en sexkant, varigenom en driv- axel 80 formenligt omfattas. Fastgöringen av frånskiljarkniv- en 66 vid drivaxeln 80 sker medelst ett skruvförband 82 resp 84 (visat med streckprickade linjer), likartat med ett vev- stakslager- Det framgår att drivaxelns 80 mittaxel 86 ligger utanför mittaxeln 88 i rörgasledningen eller ledningsdragning- en. Emedan vridfrånskiljaren är trefasigt kapslad är på driv- axeln 80 fästade tre bredvid varandra belägna frånskiljarkni- var66. På grund av expansionen i rummet och för iakttagande av avstânden måste de tillhörande likaledes slitsade fasta kont- akterna 90 och 92 hos de båda i ett plan belägna fasledarna vara förskjutna i förhållande till axlarna i de tillhörande fasledarna. I fig. 5 visas mittaxeln 94 hos den ena och mitt- axeln 96 hos den andra fasledaren. Mittaxeln hos de fasta kontakterna eller mittaxlarna i slitsarna 98 och 100 är förskjutna utåt med sträckan D. Fasledarna griper på likartat sätt som de ovan belägna fasledarna över ett med mellanstycket I 55 likartat mellanstycke genom skottisolatorn och fortsätter inåt, d v s i det inre42av metallkapslingen 24 i utvidgningen, till vilken de båda fasta kontakterna 90 och 92 ansluter sig.

I fig. l visas endast den fasta kontakten 92. Den fria änden av de fasta kontakterna har liksom den mellersta, fasta kon- takten 48 en slits, så att de tillhörande frânskiljarknivarna 66 kan införas däremellan. Såsom framgår vidare av fig. 5, är alla de fasta kontakterna omgivna av avskärmningen 64.

Vid de mot varandra riktade innerytorna av varje slits (i fig. 4 och 5 visas detta endast vid slitsen 74 i den fasta kontakten 48) befinner sig kontaktfingrar 102, vilka är exakt motställda mot varandra och (separat) pressas fjädrande mot varandra.'I inkopplat tillstånd griper hävstângen 70 eller armen 70 mellan de motstående kontaktfingrarna 102 och vid 446 794 en urkoppling glider mellandelen 72 åtminstone på en del av kontaktfingret 102. Därmed uppnås att vid urkopplingen och i det urkopplade tillståndet hela frånskiljarkniven fortfarande står under spänning och sålunda tillordnas frånskiljarkniven en definierad potential.

Av fig. l framgår att frånskiljarknivens lägre arm 68 i hr kopplat tillstånd (endast en visas) står i förbindelse med de andra, fasta kontakterna 50. I det följande beskrivs endast den övre fasta kontakten.

Den fasta kontakten 50 är via mellanstycket 57 förbunden med den åt höger löpande, övre fasledaren (ej visad), varvid även den fasta kontakten 50 har en utvidgning 104, som i motsats till utvidgningen'56 har en fördjupning 106, i vilken en fortsättning 108 vid mellanstycket 57 ingriper, vilken fort- sättning har mindre ytterdiameter än mellanstycket 57. Fort- sättningen 108 är fast förbunden med eller fastskruvad vid den fasta kontakten 50 medelst ett skruvförband 110 under mellanfogning av ett tallriksfjäderpaket 112, varvid för vrid- säkring av de båda finns ett stift 114, som ingriper både i ett bottenhål 116 vid den fasta kontakten 50 ävensom i ett bottenhål 118 vid fortsättningen. För att skruven 110 skall vara inskruvbar, har den fasta kontkten 50 en öppning 120.

Den egentliga kontakten av den fasta kontakten 50 med armen 68 hos frånskiljarkniven 66 sker via en förlängning 122, vil- ken, såsom framgår av fig. 7, uppvisar en slits 124. Denna förlängning bildar tillsammans med utvidgningen ett L så att strömflödet från fortsättningen 70 via utvidgningen 104 om- länkas med 900 nedåt till armen 68. De båda nedtill belägna, fasta kontakterna är utformade på samma sätt som den fasta kontakten 50, varför de givits samma hänvisningssiffra.

Endast förlängningarna 122 är riktade uppåt. Vid de inre yt- orna i slitsarna 124 befinner sig åter kontaktfingrar 126 (se fig. 6, som är en spegelbild av fig. 1). Dessa kontakt- fingrar 126 ligger för alla de fasta kontakterna på samma höjd, emedan armarna 68 hos alla tre kontaktknivarna lika- ledes ligger på samma höjd. 44e 794 4 8 I fig. l visas vidare en jordkontakt 127, som är flaggformigt utbildad och likaledes uppvisar kontaktfingrar 128. Jordkon- takten l27 står givetvis i elektriskt ledande förbindelse med ytterkapslingen 24.

Gastätheten i området för hålen 52 resp 54 uppnås genom vid utvidgningen anbragta tätningar 58 resp 60, så att även genom eventuella slitsar i området för mellanstycket 57 resp 54 ¿¿J eller 55 och 52 ingen gas kan intränga d v s diffundera in i eller ut ur det inre av frånskiljaren 10. Tätningen vid den högra skottisolatorn mellan flänsarna 14, 28 har hänvisnings- siffran 59.

Fig. l visar frånskiljaren 10 i inkopplat läge. De båda armarna 68 och 70 står i elektriskt ledande förbindelse med kontakt- fingrarna 126 och 102. Vid urkoppling kommer drivaxeln att vridas i medurs riktning (pilriktningen U), varigenom mellan- segmentet eller mellandelen 72 glider på kontaktfingret 102, medan armen 68 frigörs från kontaktfingrarna 126. I frânskilj- ningsläget, vilket visas i fig. 2 befinner sig de båda armarna praktiskt taget fullständigt inom avskärmningen 64. Denna av- skärmning 64 är vald, så att den i frånskiljningsläget full- I ständigt omger de båda armarna 70 och 68 eller frånskiljar- kniven. Emedan kontaktfingrarna 102 står i förbindelse med mellandelen 72, står var och en av kontaktknivarna eller frånskiljarknivarna under högspänning. Man har möjligheter att vrida kontaktknivarna i medurs riktning (pilriktningen U).

Härigenom når armen 70 in i området för jordningskontaktens kontaktfinger 128 (jämför fig. 3), varigenom jordning sker av frånskiljarkniven eller knivarna. Drivaxeln 80 är givetvis framställd av ett isolermaterial. Denna isolerstång skall lagras vid en ände i kapslingen via en lagerdel. Utformningen framgår av fig. 8 resp 9. I fig. 8 visas metallkapslingen för frånskiljaren 24, som uppvisar ett hål 130, genom vilket en laqerdel 132 av metall sträcker sig. Vid den yttre änden, d v s utanför kapslingen, har lagerdelen en skalle 134..

I det inre området har den ett urtag 136, i vilket isoler- stången 80 kan ingripa._Området 138 är avrundat för att upp- nå tillräcklig avskärmningskontur. För uppnående av luft- 9 446 794 eller gastäthet finns tätningar 140. I fig. 9 visas en ytter- ligare utföringsform av lagringen. Härvid har kapslingen 24 en inåt riktad förtjockning 142, vars ytterkontur 144 är avrundad, för att ge en avskärmningseffekt. I förtjockningen 142 finns ett urtag 146, som uppvisar ett område med större diameter 148 och ett område med mindre diameter 150. Området 148 med större diameter upptar ett lager 152, vilket i sitt inre området är anpassat till drivaxelns 80 ytterkontur (denna är ju sexkantig) och vid den yttre ytan är cirkelformig, så att det är vridbart i området 148. Isolerstângen 80 sträcker sig genom lagret 152 och griper för styrning dessutom in i urtaget 150 med mindre diameter, som är cirkelformigt, så att isolerstången 80 kan vridas fritt. Fördelen med utföran- det enligt fig. 9 består i att särskilda tätningar såsom vid fig. 8 icke erfordras.- Medan axeln 80 alltså vid sin ena ände är styrd mot förskjut- ning i en riktning i huset, är den säkradmmot förskjutning i den andra riktningen vid den andra änden, resp säkrad av frånskiljarkniven, så att den icke kan förskjutas längs sin axel.

Kontaktfingrarna kan dessutom vara formade direkt vid kontakt-- en, ekempelvis såsom fjädrande fingrar, vilket uppnås genom att ändarna av förlängningarna är slitsade.

,En fjädring erfordras endast i ringa omfattning. Den tjänar endast till att utjämna små förskjutningar och små toleranser.

Kontaktfingrarna själv måste vid de enskilda förlängningarna vara anordnade, så att den ifrågavarande armen successivt kommer till ingrepp med varje separat kontaktfingerelement.

Detta kan enkelt uppnås genom att kontaktfingrarna förlöper något förskjutna eller snett mot kontaktknivens frmakant.

Halvlagren 76 och 78 är helt framställda av metall, vari- genom här en gynnsam avskärmning uppnås. Givetvis måste skru- varna 82 och 84 resp muttrarna vid motstycket ligga inom halvlagrens omkrets för att urladdningar icke skall kunna uppträda vid de utskjutande skruvskallarna.

Claims (15)

446 194 10 Patentkrav

1. I en metallkapsling anordnad, SF5-gasisolerad vridfrånskiljare, vilken är driven av en drivanordning utanför metallkapslingen och uppvisar ett, mot antalet faser svarande antal frånskiljarknivar, som är vridbara från ett 'läge “frånskiljare sluten", i vilket de förbinder motstående, första och andra, fasta kontakterna, till ett frånskiljningsläge, varvid varje frånskiljarkniv är fäst på en, med en ytterprofil försedd drivaxel, vilken är lagrad vid en ände i kapslingen och utskjuter ur kapslingen med den andra änden och är där förbunden med drivanordningen, varvid mellan de fasta kontakterna och de tillhörande fasledarna mellanstycken är inrättade, vilka griper igenom vid vridfrån- skiljarens ändytor anordnade, de fasta kontakterna uppbärande, stödisolatorer och förbinder fasledarna med de fasta kontakterna, k ä n n e t e c k n a d av att de första och andra fasta kontakterna (50, ...) för de enskilda faserna ligger på vardera en parallellt med drivaxeln förlöpande linje samt att kniven uppvisar två armar, som är anordnade utanför drivaxelns (80) mittlinje.

2. Frånskiljare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att varje kniv uppvisar formen av en vinkelhävstång, varvid en arm (68) av vinkelhävstången är längre än den andra (70) och vinkeln mellan de båda armarna uppgår till ca 1350.

3. Frånskiljare enligt krav 1, k ä n n e t e c k nia d av att armarna hos varje kniv utanför drivaxeln (80) ligger i en linje.

4. Frånskiljare enligt kraven 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att området med den trubbi ga vinkeln mellan de båda armarna (68, 70) är överbryggat av en cirkelsegmentformig, med båda armarna i förbindelse stående mellandel (72).

5. Frånskiljare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att de fasta kontakterna är omgivna av en skärmning (64), vars ytterkonturer är anpassade till ytterkonturen hos en frånskiljarkniv, så att i urkopplat tillstånd frånskiljarkniven ligger praktiskt taget fullständigt innanför skärmningen.

6. Frånskiljare enligt något av föregående krav, varvid fasledarna hos de till- och frånledande ledningsparterna är anordnade på en liksidig eller likbent triangel, varjämte två ledare är anordnade i ett undre plan och den tredje ledaren lodrätt ovanför detta plan, k ä n n e t e c k n a d av att två av de fasta kontakterna ligger i samma plan som de båda, i det undre planet belägna, ledarna, medan den ytterligare, fasta kontakten med en närmelsevis L-formi gt __........._... _ 446 794 ll krökt förbindningsdel är förbunden med det övre mellanstycket.

7. Frånskiljare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att de första eller andra fasta kontakterna, vilka kommer i förbindelse med den längre armen (68) är utformade L-formigt vid änden, så att dessa fasta kontakter ligger alla på en linje.

8. Frånskiljare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att de fasta kontakterna är utformade i ett stycke med mellanstyckena.

9. Frånskiljare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att drivaxeln (80) förlöper utanför kapslingens (24) mittaxel (88).

10. Frånskiljare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att drivaxeln (80) har en från cirkelformen avvikande tvärsektion.

11. Frånskiljare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att vid varje frånskiljarkniv är utformad ett första halvlager (76) samt en fästbygel inrättad, vilken är på sådant sätt förbindbar med halvlagret, att det därigenom bildade, inre utrymmet är anpassat till drivaxelns (80) ytterkontur.

12. Frånskiljare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att de fasta kontakterna är slitsade, varvid slitsens (124) öppningsbredd motsvarar den motsvarande knivens tjocklek, så att kniven kan införas i slitsen, samt att på slitsarnas inre ytor är anbragta motställda, fjädrande och eventuellt var för sig mot varandra pressade kontaktfingrar (126), vilka når kontakt med kontaktknivarna.

13. Frånskiljare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att de slitsade kontaktstyckena själva är lamellformigt utbildade och lamellerna tjänar såsom fjädrande kontaktfingrar.

14. Frånskiljare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att varje kontaktkniv (66) är vridbar förbi frånskiljningsläget till ett jordningsläge, i vilket den kortare armen (70) står i förbindelse med en jordningskontakt (127, 128).

15. Frånskiljare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att jordningskontakten via en isolerram är fäst vid metallkapslingen (24), isolerat i förhållande till denna, samt att medel är inrättade, vilka tjänar till förbindelse av den utåtskjutande fortsättningen av jordningskontakten med metallkapslingen.